Schlagwort: Sonne

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Sonnentanz


Videocredit: NASA, SDO; Bearbeitung: Alan Watson via Helioviewer

Manchmal scheint es, als würde die Oberfläche unserer Sonne tanzen. Mitte 2012 filmte die NASA-Raumsonde Solar Dynamics Observatory im Sonnenorbit eine eindrucksvolle Protuberanz, die wie eine akrobatische Tänzerin scheinbar eine Hechtrolle machte.

Dieses Zeitraffervideo fasst drei Stunden zusammen. Es dokumentierte die dramatische Explosion in Ultraviolettlicht. Eine Magnetfeldschleife lenkte den Fluss aus heißem Plasma zur Sonne. Die Größe der tanzenden Protuberanz ist gewaltig. Die ganze Erde würde leicht unter den fließenden Bogen aus heißem Gas passen.

Eine ruhige Protuberanz bleibt oft etwa einen Monat bestehen. Sie kann dann bei einem koronalen Massenauswurf (CME) heißes Gas ins Sonnensystem hinaus schleudern. Der Energiemechanismus, der eine Sonnenprotuberanz bildet, wird weiterhin erforscht. Anders als 2012 ist dieses Jahr die Sonnenoberfläche deutlich ruhiger. Sie präsentiert weniger tanzende Protuberanzen, weil sie sich nahe dem Minimum ihres 11-jährigen magnetischen Zyklus befindet.

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Überzählige Regenbögen über New Jersey

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Bildcredit und Bildrechte: John Entwistle

Beschreibung: Kann Ihr Regenbogen das auch? Nachdem im letzten Monat die letzten Ausläufer des Wirbelsturms Florence über Jersey Shore in New Jersey (USA) gezogen waren, kam in einer Richtung die Sonne heraus, aber in der entgegengesetzten Richtung erschien etwas ziemlich Ungewöhnliches: eine Halle aus Regenbögen. Im Laufe der nächsten halben Stunde wurden – zur Freude des Fotografen und seiner Tochter – lebhafte überzählige Regenbögen ein- und ausgeblendet. Auf diesem Einzelbild sind mindestens fünf davon abgebildet.

Überzählige Regenbögen entstehen nur, wenn alle fallenden Wassertröpfchen fast gleich groß sind und üblicherweise kleiner sind als ein Millimeter. Dann wird das Sonnenlicht im Inneren der Regentröpfchen nicht nur reflektiert, sondern es kommt auch zu Interferenz. Dieses Wellenphänomen ähnelt Wellen auf einem Teich, wenn man einen Stein hineinwirft. Tatsächlich sind überzählige Regenbögen nur durch Wellen erklärbar, und Berichte von ihrer Existenz Anfang des 19. Jh. wurden für frühe Hinweise auf die Wellennatur des Lichtes gehalten.

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Das Sonnenspektrum mit fehlenden Farben

Das Bild in Regenbogenfarben zeigt ein vollständiges, hoch aufgelöstes Sonnenspektrum im sichtbaren Licht. Die Farben von unten nach oben sind blau, grün, gelb und rot.

Bildcredit: Nigel Sharp (NSF), FTS, NSO, KPNO, AURA, NSF

Es ist immer noch nicht bekannt, warum im Sonnenlicht manche Farben fehlen. Hier sind alle sichtbaren Farben der Sonne dargestellt. Dafür wurde Sonnenlicht durch ein prismenartiges Instrument geleitet. Das Spektrum entstand am McMath-Pierce-Sonnenobservatorium. Es zeigt, dass unsere Sonne zwar weiß erscheint, tatsächlich aber Licht in fast jeder Farbe abstrahlt. Im gelbgrünen Spektralbereich leuchtet sie am hellsten.

Die dunklen Streifen im oben gezeigten Spektrum stammen von Gasen in oder über der Sonnenoberfläche, die Sonnenlicht absorbieren, das darunter abgestrahlt wird. Unterschiedliche Gasarten absorbieren verschiedene Farben des Lichtes. Daher kann man aus diesen dunklen Streifen ableiten, aus welchen Gasen die Sonne besteht. Helium zum Beispiel wurde 1870 erstmals in einem Sonnenspektrum entdeckt. Erst danach fand man es auch hier auf der Erde. Inzwischen wurde die Mehrheit der Absorptionslinien im Spektrum bestimmt – aber nicht alle.

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Äquinoktium: Analemma über den Steinen von Callanish

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Bildcredit und Bildrechte: Giuseppe Petricca

Beschreibung: Kehrt die Sonne jeden Tag zur selben Zeit zum selben Punkt am Himmel zurück? Nein. Eine visuellere Antwort auf diese Frage ist ein Analemma – ein Kompositbild, das im Laufe eines Jahres am selben Ort zur gleichen Zeit fotografiert wird. Dieses Analemma wurde aus Bildern erstellt, die alle paar Tage um 4 Uhr nachmittags nahe dem Dorf Callanish auf den Äußeren Hebriden in Schottland (UK) fotografiert wurden.

Im Vordergrund stehen die Steine von Callanish, dieser Steinkreis wurde um 2700 v. Chr. in der Bronzezeit errichtet. Es ist nicht bekannt, ob die Platzierung der Callanish-Steine eine astronomische Bedeutung hatte oder hat. Die letztgültige Ursachen für die Achterschleife eines Analemmas ist die Neigung der Erdachse sowie die Elliptizität der Erdbahn um die Sonne. Zu den Sonnwenden steht die Sonne am oberen oder unteren Ende des Analemmas. Äquinoktien jedoch entsprechen den Mittelpunkten des Analemmas – nicht der Schnittpunkt. Heute um 3:54 Uhr MESZ (1:54 UT) ist Äquinoktium („gleiche Nacht“), wenn Tag und Nacht auf dem ganzen Planeten Erde gleich sind. Viele Kulturen feiern Jahreszeitenänderungen an einem Äquinoktium.

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Eine Sonnenprotuberanz bricht aus

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Bildcredit: NASA’s GSFC, SDO AIA Team

Beschreibung: Was ist mit unserer Sonne passiert? Nichts besonders Ungewöhnliches – sie warf ein Filament aus. Gegen Mitte 2012 brach plötzlich ein lange bestehendes Sonnenfilament in den Weltraum aus und erzeugte einen energiereichen koronalen Massenauswurf (KMA).

Das Filament war tagelang vom ständig wechselnden Magnetfeld der Sonne hochgehalten worden, und der Zeitpunkt des Ausbruchs war unerwartet. Diese Explosion wurde vom Solar Dynamics Observatory im Sonnenorbit genau beobachtet, dabei schossen Elektronen und Ionen ins Sonnensystem, von denen einige drei Tage später die Erde erreichten, auf die Magnetosphäre der Erde trafen und gut sichtbare Polarlichter hervorriefen. Auf diesem Ultraviolettbild sind über dem ausbrechenden Filament Plasmaschleifen um eine aktive Region zu sehen.

Obwohl die Sonne derzeit ein relativ inaktives Stadium ihres 11-Jahres-Zyklus erreicht hat, öffneten sich unerwartete Löcher in der Sonnenkorona, die dafür sorgen, dass ein Überschuss geladener Teilchen in den Weltraum strömt. Wie zuvor erzeugen diese geladenen Teilchen Polarlichter.

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Eishalos bei Yellowknife

Über Yellowknife in Kanada ist eine Vielzahl an Halo-Erscheinungen zu beobachten. Sie entstehen, wenn Sonnen- oder Mondlicht an Eiskristallen reflektiert oder gebrochen wird.

Bildcredit und Bildrechte: Stephen Bedingfield

Ihr habt vielleicht schon einmal einen Kreis um die Sonne gesehen. Eishalos, zum Beispiel ein 22-Grad-Ring, sind häufiger als Regenbögen. Wenn man die Augen vor Sonnenlicht schützt, sind sie leicht erkennbar. Doch so eine Vielfalt an Eishalos mit Nebensonnen, Tangenten-, Infralateral- und Parrybögen wie auf diesem Schnappschuss ist selten zu beobachten.

Das Bild wurde rasch fotografiert. Es war der späte Morgen am 4. September in Yellowknife (Nordwest-Territorien in Kanada). Die schönen Muster entstehen, wenn Sonnen- oder Mondlicht von sechsseitigen Eiskristallen in der Erdatmosphäre reflektiert und gebrochen wird. Wahrscheinlich sehen atmosphärische Eishalos am Himmel anderer Welten anders aus.

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Eine mächtige Sonneneruption

Videocredit: SOHO-Arbeitsgemeinschaft, LASCO, ESA, NASA

Es war eine der stärksten Eruptionen der Sonne in der Geschichte. Sie ereignete sich 2003 und man konnte sie im ganzen elektromagnetischen Spektrum beobachten. Im Spektralbereich von Röntgen wurde die Sonne für kurze Zeit mehr als 100 Mal heller als sonst.

Die gewaltige Eruption erreichte die Klasse X-17. Danach folgte ein koronaler Massenauswurf (KMA). Am Tag danach trafen die energiereichen Teilchen, die dabei ausgestoßen wurden, auf die Erde. Sie riefen Polarlichter hervor und störten Satelliten. Die Bilder stammen von der Raumsonde SOHO. Die Sonde wurde in einen schildkrötenartigen Sicherheitsmodus versetzt. Das sollte Schäden durch diesen und nachfolgende Teilchenstürme von der Sonne vermeiden.

Die Ereignisse dauerten vier Stunden. Dieser Zeitrafferfilm verkürzt sie auf 10 Sekunden. Der KMA ist um die zentrale Sonnenblende herum sichtbar. Er tritt etwa drei Viertel der Videolänge auf. Zum Ende hin sind die Bilder immer stärker verrauscht, weil Protonen von den Explosionen auf SOHOs LASCO-Detektor trafen.

An einem Tag im Jahr 1859 gab es einen noch mächtigeren Sonnensturm. Seine Auswirkungen führten dazu, dass Telegrafenmasten auf der Erde Funken sprühten. Der Ausbruch ging als Carrington-Ereignis in die Geschichte ein. Solche mächtigen Sonnenstürme können den Himmel mit schönen Polarlichtern bedecken. Sie stellen aber auch eine echte Gefahr dar, denn sie können Satelliten und sogar Stromnetze auf der Erde beschädigen.

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Aktive Protuberanzen auf einer ruhigen Sonne

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Bildcredit und Bildrechte: Alan Friedman (Averted Imagination)

Beschreibung: Warum ist die Sonne so ruhig? Da die Sonne in eine Phase eintritt, die als Sonnenminimum bekannt ist, weist sie – wie erwartet – weniger Sonnenflecken und aktive Regionen auf als sonst. Die Ruhe ist allerdings etwas beunruhigend, da dieses Jahr bisher an den meisten Tagen überhaupt keine Sonnenflecken sichtbar waren.

Im Gegensatz dazu waren während des Sonnenmaximums von 2011 bis 2015 fast jeden Tag Flecken auf der Sonne zu sehen. Maxima und Minima wechseln einander in einem 11-Jahres-Zyklus ab, wobei das letzte Sonnenminimum das ruhigste seit 100 Jahren war. Wird das aktuelle Sonnenminimum noch ruhiger? Obwohl die Sonnenaktivität die Erde und ihre Umgebung beeinflusst, weiß niemand genau, was die Sonne als Nächstes tut, und die Physik hinter den Prozessen wird weiterhin aktiv erforscht.

Dieses Bild wurde vor drei Wochen fotografiert und zeigt, dass unsere Sonne sogar an einem ruhigen Tag aktiv ist. Ständig tanzen Protuberanzen aus heißem Plasma, von denen manche größer sind als die Erde, am leichtesten sind diese über dem Rand erkennbar.

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